Дифракционная теория разрешающей способности микроскопа

Изображение испускающей монохроматический свет точки, даваемое даже идеальным объективом, не воспринимается глазом как точка, так как в следствие дифракции света фактически является круглым светлым пятнышком конечного диаметра d, окруженным несколькими попеременно темными и светлыми кольцами d= 1,22*л/A где л – длина волны света, A – числовая апертура объектива, равная

A = n* sin Um где n – показатель преломления среды, разделяющий светящуюся точку и объектив, Um – половина угла раствора светового пучка, исходящего из точки и падающего на объектив). Если две светящиеся точки расположены близко друг от друга, их дифракционные картины накладываются одна на другую, давая в плоскости изображения сложное распределения освещенности. Наименьшая относительная разница освещенностей которая может быть замечена глазом равна 4%. Наименьшее расстояние между точками, при котором их изображения можно различить – предельное разрешение М: Опр= 0,42*d=0,51*л/А.

5) Телескопы: рефрактор, рефлектор.

Рефрактор

строится по типу зрительной трубы. Он состоит из объектива и окуляра; и тот и другой являются более или менее сложными оптическими системами. В рефракторе объектив и окуляр располагаются так, что задний фокус объектива приближённо совпадает с передним фокусом окуляра. Объектив даёт действительное уменьшенное обратное изображение бесконечно удалённого предмета в своей задней фокальной плоскости; это изображение рассматривается в окуляр как в лупу. Если передний фокус окуляра совпадает с задним фокусом объектива, то при рассматривании удалённого предмета из окуляра выходят пучки параллельных лучей, что удобно для рассматривания нормальным глазом. Но если зрение наблюдателя несколько отличается от нормального, то окуляр передвигают. Путём передвижения окуляра производится также «наводка» телескопа.

Объектив рефрактора должен быть всегда собирательной системой, окуляр же может быть как собирательной, так и рассеивающей системой. Зрительная труба с собирательным (положительным) окуляром называется трубой Кеплера, труба с рассеивающим (отрицательным) окуляром- трубой Галилея. Труба Галилея даёт прямое изображение предмета, труба Кеплера - перевёрнутое. Вследствие этого если труба Кеплера должна служить для земных наблюдений, то её снабжают оборачивающей системой (дополнительной линзой или системой призм), в результате чего изображение становится прямым. Преимуществом трубы Кеплера является то, что в ней имеется действительное промежуточное изображение, в плоскость которого можно поместить измерительную шкалу. Вследствие этого в астрономии и во всех случаях, связанных с измерениями, применяется труба Кеплера.

РЕФЛЕКТОРЫ

Данные телескопы представляют собой систему из двух или больше зеркал. Простейший рефлектор состоит из вогнутого зеркала и плоского зеркала меньших размеров, установленного около фокуса большего. Его действие таково: на сферическое зеркало падает свет от какого-нибудь отдалённого светила. Получается действительное, обратное и уменьшенное изображение светила. Для того, чтобы было удобно рассматривать это изображение, вблизи фокуса установлено небольшое плоское зеркало, которое поворачивает световые лучи в сторону. Изображение, даваемое сферическим зеркалом, рассматривают в окуляр, как в лупу. Труба телескопа служит для защиты зеркала от постороннего света.

Хотя телескоп и дает изображения звезд в виде точек, но он «раздвигает» эти точки, а это позволяет вести разнообразные наблюдения над такими звездами, которые кажутся слитными человеческому глазу. Другими словами, разрешающая способность телескопа во много раз превышает разрешающую способность глаза. Возможности наблюдения, которые дает телескоп, зависят от диаметра его отверстия. Поэтому с давних времен научно-техническая мысль направлена на отыскание способов изготовления больших зеркал и объективов. Сейчас уже изготовляют 5-метровые зеркала. Отливка и особенно полировка стекла, а также серебрение такого зеркала представляют серьезную технологическую задачу.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: